CN109908589B - 基于ar技术的游戏实现方法、游戏系统、及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于AR技术的游戏实现方法、游戏系统、存储介质，其中，该方法包括用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器；服务器查询所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端；所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器；所述服务器判断所述环境参数信息是否匹配所述游戏规则中的预设参数；若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。本发明提供的基于AR技术的游戏实现方法预先判断用户所处环境，以保证游戏进行的安全性、公平性。

Description

基于AR技术的游戏实现方法、游戏系统、及存储介质

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于AR技术的游戏实现方法、游戏系统及存储介质。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)是一种将现实环境和虚拟世界叠加至同一个影像画面或空间。随着经济的发展，数字媒体技术的日趋成熟，AR应用技术已经逐渐应用于智能运动、舞台、媒体展览机构、展览馆、文化宫、新产品发布会等众多场合。

通过应用计算机视觉处理方法和多媒体投影显示技术，AR投影技术为参与体验者营造出一种动态的、逼真的互动体验。通过参与者的肢体动作与投影图像进行互动，互动投影系统可以产生各种特殊效果，让体验者进入一个虚拟与现实相融合、似真似幻的奇妙世界。现有的AR投影客户端仅能根据本地预设规则判断当前环境是否符合游戏规定，或管理人员人工现场判断当前环境是否符合游戏设定，从而导致游戏评分标准不统一、游戏体验感差。

所以，亟待提出一种新的基于AR技术的游戏实现方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于AR技术的游戏实现方法、基于AR技术的游戏系统、存储介质，旨在解决现有基于AR技术的游戏评分标准不统一、公平性低、游戏体验感差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于AR技术的游戏实现方法，

用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器；

所述服务器查询所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端；

所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器；

所述服务器判断所述环境参数信息是否匹配所述游戏规则中的预设参数；

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

优选地，所述游戏为竞技游戏，所述服务器接到至少两个所述用户终端发送的相同所述游戏标识；所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同；

若发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

优选地，所述用户终端包括投影仪、投影介质、用于拍摄用户活动的第一摄像组、以及用于拍摄所述投影介质显示画面的第二摄像组，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的场景图像中目标区域的实际尺寸；

根据所述第一摄像组的安装位置和拍摄的用户图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离；

计算所述间隔距离与所述实际尺寸的比例关系；

判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述比例关系是否相同。

优选地，所述第一摄像组包括相间隔设置的第一摄像机和第二摄像机；所述根据所述第一摄像组拍摄的用户图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离的步骤包括：

获取所述第一摄像机和第二摄像机的焦距、所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离，以及所述第一摄像机和第二摄像机的连线到所述投影介质的固定距离；

根据用户在所述第一摄像机和第二摄像机采集的所述用户图像中的位置，分别生成第一像平面的投影点位置和第二像平面的投影点位置；

根据以下公式计算用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离：

根据所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离计算所述间隔距离所述间隔距离为所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离之和,其中,z为所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离,T为所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离,f为所述第一摄像机和第二摄像机的焦距,x_l为所述第一像平面的投影点位置的横坐标,x_r为所述第二像平面的投影点位置的横坐标。

优选地，所述游戏实现方法包括：

获取所述投影介质上至少3个检测点的投影位置信息；

控制第二摄像组获取包含所述检测点的检测图片，并获取所述检测点在所述检测图片上的图片位置；

根据所述投影位置信息和所述图片位置计算所述投影介质上显示的场景图像和所述第二摄像组拍摄的检测图片的尺寸映射关系；

所述第二摄像组拍摄用户在所述投影介质上做出操作，基于拍摄的图片获取操作轨迹信息；

根据所述尺寸映射关系，计算所述操作轨迹信息对应在所述投影介质上场景图像的控制信息，并根据该控制信息对应的指令做出响应。

优选地，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的画面的实际尺寸的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，识别所述目标区域在所述第二摄像组拍摄的显示图像中拍摄位置；

根据所述尺寸映射关系计算所述拍摄位置在所述投影介质上显示的所述实际尺寸。

优选地，所述预设游戏规则所需参数项目为可穿戴感应器检测的感应数值；所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器的步骤包括：

所述用户终端获取当前连接所述用户终端的可穿戴设备的设备标识，并接收各所述可穿戴设备检测到的所述感应数值；

所述用户终端将所述设备标识和所述感应数值关联后发送至所述服务器，以供所述服务器进行处理分析。

优选地，所述用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器的步骤之后，还包括：

所述用户终端获取用户标识，将所述用户标识发送至所述服务器；

所述服务器在数据库中查询所述用户标识对应所述游戏标识的游戏状态；

所述服务器判断所述游戏状态是否符合预设标准；

若所述游戏状态符合所述预设标准，执行：所述服务器确定所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端的步骤。

本发明还提供了一种基于AR技术的游戏系统，包括：

用户终端，包括投影单元、第一通信单元、第一存储单元、第一处理单元和存储在所述第一存储单元上并可在所述第一处理单元上运行的第一计算机程序；

服务器，包括第二通信单元、第二存储单元、第二处理单元和存储在所述第二存储单元上并可在所述第二处理单元上运行的第三计算机程序；

所述第一处理单元执行所述第一计算机程序，并且所述第二处理单元执行所述第二计算机程序时实现如前述的基于AR技术的游戏实现方法的步骤。

本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理单元进入时实现如前述的基于AR技术的游戏实现方法的步骤。

在本发明中，通过用户终端发送的游戏标识，确认用户需要进行的游戏，并给出该游戏所需要的参数项目，用户根据参数项目进行环境参数信息的采集，以适配不同游戏的需要；将采集的环境参数信息与预设参数匹配，以保证当前环境适宜进行该游戏的进行，从而保证游戏进行的安全性；通过保证各个环境参数信息与预设参数匹配，可保持各个用户终端或统一用户终端的各个用户进行游戏的标准一致，从而同一评分标准，保证游戏公平性。

附图说明

图1是本发明实施例基于AR技术的游戏系统的结构示意图；

图2为本发明基于AR技术的游戏实现方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于AR技术的游戏实现方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明基于AR技术的游戏实现方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明基于AR技术的游戏实现方法第三实施例的结构示意图；

图6为本发明基于AR技术的游戏实现方法第四实施例的流程示意图；

图7为本发明基于AR技术的游戏实现方法第四实施例的结构示意图；

图8为本发明基于AR技术的游戏实现方法第五实施例的流程示意图；

图9为本发明基于AR技术的游戏实现方法第六实施例的流程示意图；

图10为本发明基于AR技术的游戏实现方法第七实施例的流程示意图；

图11为本发明基于AR技术的游戏实现方法第八实施例的流程示意图；。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术中，AR投影客户端仅能根据本地预设规则判断当前环境是否符合游戏规定，或由管理人员现场判断当前环境是否符合游戏设定，从而导致游戏评分不统一、游戏体验感差。

本发明提供一种解决方案，通过采集用户所处环境的环境参数信息，判断环境参数信息是否符合该游戏的预设游戏规则，从而统一各个用户进行游戏的环境条件，使得各个用户获得的游戏分值具有比较的意义，保证游戏公平性。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于AR技术的游戏系统结构示意图。

本发明实施例中的基于AR技术的游戏系统包括用户终端和服务器，用户终端包括投影单元10、第一通信单元20、第一存储单元30、第一处理单元40和存储在所述第一存储单元30上并可在所述第一处理单元40上运行的第一计算机程序50；

服务器，包括第二通信单元11、第二存储单元21、第二处理单元31和存储在所述第二存储单元21上并可在所述第二处理单元31上运行的第三计算机程序41；

投影单元10包括投影仪、投影介质和摄像组，投影仪用于向投影介质透射画面，摄像组用于采集包括用户的图片和投影介质上的图片。

第一处理单元和/或第二处理单元通常控制游戏系统的总体操作。第一存储单元和/或第二存储单元可以是高速RAM存储单元，也可以是稳定的存储单元(non-volatilememory)，例如磁盘存储单元。第一存储单元和/或第二存储单元可选的还可以是独立于前述处理单元的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的基于AR技术的游戏系统100结构并不构成对基于AR技术的游戏系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的第一存储单元和第二存储单元中可以分别包括操作系统和实现本发明基于AR技术的游戏实现方法的计算机程序。

在图1和图2所示，第一处理单元可以用于调用第一存储单元中存储的第一计算机程序，并且第二处理单元可以用于调用第二存储单元中存储的第二计算机程序时，并执行以下操作：

用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器；

所述服务器查询所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端；

所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器；

所述服务器判断所述环境参数信息是否匹配所述游戏规则中的预设参数；

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

进一步地，所述游戏为竞技游戏，所述服务器接到至少两个所述用户终端发送的相同所述游戏标识；所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同；

若发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

进一步地，所述用户终端包括投影仪、投影介质、用于拍摄用户活动的第一摄像组、以及用于拍摄所述投影介质显示画面的第二摄像组，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的场景图像中目标区域的实际尺寸；

根据所述第一摄像组的安装位置和拍摄的用户图像和所述显示图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离；

计算所述间隔距离与所述实际尺寸的比例关系；

判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述比例关系是否相同。

进一步地，所述第一摄像组包括相间隔设置的第一摄像机和第二摄像机；所述根据所述第一摄像组拍摄的用户图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离的步骤包括：

获取所述第一摄像机和第二摄像机的焦距、所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离，以及所述第一摄像机和第二摄像机的连线到所述投影介质的固定距离；

根据用户在所述第一摄像机和第二摄像机采集的所述用户图像中的位置，分别生成第一像平面的投影点位置和第二像平面的投影点位置；

根据以下公式计算用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离z：

根据所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离计算所述间隔距离所述间隔距离为所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离之和,其中,z为所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离,T为所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离,f为所述第一摄像机和第二摄像机的焦距,x_l为所述第一像平面的投影点位置的横坐标,x_r为所述第二像平面的投影点位置的横坐标。

进一步地，所述游戏实现方法包括：

获取所述投影介质上至少3个检测点的投影位置信息；

控制第二摄像组获取包含所述检测点的检测图片，并获取所述检测点在所述检测图片上的图片位置；

根据所述投影位置信息和所述图片位置计算所述投影介质上显示的场景图像和所述第二摄像组拍摄的检测图片的尺寸映射关系；

所述第二摄像组拍摄用户在所述投影介质上做出操作，基于拍摄的图片获取操作轨迹信息；

根据所述尺寸映射关系，计算所述操作轨迹信息对应在所述投影介质上场景图像的控制信息，并根据该控制信息对应的指令做出响应。

进一步地，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的画面的实际尺寸的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，识别所述目标区域在所述第二摄像组拍摄的显示图像中拍摄位置；

根据所述尺寸映射关系计算所述拍摄位置在所述投影介质上显示的所述实际尺寸。

进一步地，所述预设游戏规则所需参数项目为可穿戴感应器检测的感应数值；所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器的步骤包括：

所述用户终端获取当前连接所述用户终端的可穿戴设备的设备标识，并接收各所述可穿戴设备检测到的所述感应数值；

所述用户终端将所述设备标识和所述感应数值关联后发送至所述服务器，以供所述服务器进行处理分析。

进一步地，所述用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器的步骤之后，还包括：

所述用户终端获取用户标识，将所述用户标识发送至所述服务器；

所述服务器在数据库中查询所述用户标识对应所述游戏标识的游戏状态；

所述服务器判断所述游戏状态是否符合预设标准；

若所述游戏状态符合所述预设标准，执行：所述服务器确定所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端的步骤。

本发明基于AR技术的游戏系统的具体实施例与下述基于AR技术的游戏实现方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

参照图2，图2为本发明基于AR技术的游戏实现方法第一实施例的流程示意图。

本发明第一实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，所述基于AR技术的游戏实现方法包括：

步骤S100，用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器；

用户终端可提供选择页面，用户基于选择页面做出操作以选择想要开启的游戏，根据用户做出的操作获取待开启游戏的游戏标识，并将该游戏标识发送至服务器。游戏标识为区分各个游戏的字符或数字。具体地，还可以将用户的账户和密码一并发送至服务器，以获取该用户有关该游戏的账户信息，例如游戏进程、游戏装备、游戏时间等。进一步地，游戏标识还可以用于区别同一游戏的不同游戏房间，同一游戏的不同关卡等

步骤S200，所述服务器查询所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端；

服务器可以通过查询本地数据库中游戏标识对应的预设游戏规则，预存游戏规则为本领域技术人员根据实际需要自行设置的针对各个游戏的规则。例如：规定用户距离投影介质的距离、用户是否正确穿戴可穿戴设备、用户是否手持相同的外设设备、用户是否处于安全的游戏环境中等。

步骤S300，所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器；

环境参数信息具体可以是底面是否平整、摄像范围内用户人数、用户离投影介质的距离、用户是否正确佩戴可穿戴设备等。

步骤S400，所述服务器判断所述环境参数信息是否匹配所述游戏规则中的预设参数；

预设参数为本领域技术人员根据实际情况预先输入的与参数项目对应的数值。

步骤S500，若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

若所述环境参数信息与所述预设参数不匹配，则向所述用户终端发送提示指令，以使用户根据提示指令显示的提示进行改正，符合预设游戏规则。

例如：在进行AR射箭比赛游戏时，需要保证不同用户比赛是在采用同样的弓，同样的距离下进行比赛，以保证比赛的公平性。将AR射箭比赛游戏的游戏标识发送至服务器，查询到与AR射箭比赛游戏对应的预设游戏规则，预设游戏规则中包括参数项目有：用户与投影介质上靶的距离、投影介质上实际显示的靶的大小、用户手持弓的形状，采集上述参数项目，根据采集的环境参数信息判断用户与投影介质上靶的距离是否满足预设距离要求、投影介质上实际显示的靶的大小是否满足预设大小、用户手持弓的形状是否符合预设形状。若符合，则开启AR射箭比赛游戏进行游戏。

在本发明中，通过用户终端发送的游戏标识，确认用户需要进行的游戏，并给出该游戏所需要的参数项目，用户根据参数项目进行环境参数信息的采集，以适配不同游戏的需要；将采集的环境参数信息与预设参数匹配，以保证当前环境适宜进行该游戏的进行，从而保证游戏进行的安全性；通过保证各个环境参数信息与预设参数匹配，可保持各个用户终端或统一用户终端的各个用户进行游戏的标准一致，从而同一评分标准，保证游戏公平性。

进一步地，参照图3，本发明第二实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述游戏为竞技游戏，所述服务器接到至少两个所述用户终端发送的相同所述游戏标识；所述步骤S500包括：

步骤S510，若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同；

步骤S520，若发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏。

若发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息，则向所述用户终端发送提示指令，以使用户根据提示指令显示的提示进行改正，符合预设游戏规则。

当进行的游戏类型是竞技类的游戏时，不仅要求用户环境参数信息满足预设参数，还需要当次进行同一竞赛的用户所处的环境一致。例如：在进行AR射箭比赛游戏时，需要保证用户离投影介质的距离不少于10m，那么预设参数为不少于10m，用户离投影介质的距离20m也是满足要求的。当多个用户同时参与AR射箭比赛游戏进行比赛时，则需要判断各个用户是否都离投影介质的距离20m，以保证比赛的公正性。

在本实施例中，游戏标识不仅仅只是区分各个不同的游戏，还用于区分进行各个游戏的用户组，对同一用户组内的用户终端采集的环境参数信息要求一致。同一用户组内的用户也可以进行自行协商预设参数，通过用户终端设置服务器中关于该游戏该用户组的预设参数。

进一步地，参照图4，本发明第三实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述用户终端包括投影仪、投影介质、用于拍摄用户活动的第一摄像组、以及用于拍摄所述投影介质显示画面的第二摄像组，所述步骤S510包括：

步骤S511，若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的场景图像中目标区域的实际尺寸；

具体地，投影仪向所述投影介质发出光，以使得投影介质上显示不同的场景图像，场景图像中包括不同的区域，本领域技术人员根据实际需要设置目标区域。以AR投影射箭为例，目标区域为箭靶区域。

步骤S512，根据所述第一摄像组的安装位置和拍摄的用户图像和所述显示图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离；

步骤S513，计算所述间隔距离与所述实际尺寸的比例关系；

步骤S514，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述比例关系是否相同。

由于投影介质、投影仪和用户所在位置不同，导致用户实际进行游戏的难易程度不同，判断比例关系是否相同，以保证每个用户进行游戏的难易程度一致。以AR投影射箭为例，不同用户终端投影介质的大小不同，房间大小不同，以使得用户离投影介质距离不同，导致用户观察到的箭靶大小不同，进行游戏的难易程度不同。通过确认箭靶尺寸和间隔距离的比例关系一致，保证各个用户进行游戏的难易程度一致。

进一步地，参照图5和图6，本发明第三实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述第一摄像组包括相间隔设置的第一摄像机和第二摄像机；所述步骤S512包括：

步骤S5221，获取所述第一摄像机f和第二摄像机的焦距f、所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离T以及所述第一摄像机和第二摄像机的连线到所述投影介质的固定距离；

焦距指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离，在本实施例中为方便计算第一摄像机和第二摄像机的焦距一致，焦距f和距离T由本领域技术人员预先输入。

步骤S5222，根据用户在所述第一摄像机和第二摄像机采集图像中的位置，分别生成第一像平面的投影点位置(x_l，y_l，z_l)和第二像平面的投影点位置(x_r，y_r，z_r)；

像平面的投影点为像在拍摄图片上的位置。具体地，第一摄像机和第二摄像机的主光轴平行，则第一像平面的投影点和第二像平面的投影点在同一平面上。在图6中可以理解为：用户处于p点(x，y，z)，以第一摄像机和第二摄像机之间做连线l₁，向靠近p点做与连线l₁平行的平行线l₂，连线l₁与平行线l₂之间的距离为f，平行线与用户与第一摄像机光心之间的连线的交点为第一像平面的投影点P_l位置，平行线l₂与用户与第二摄像机光心之间的连线的交点为第二像平面的投影点P_r位置。x_l为所述第一像平面的投影点位置的横坐标,x_r为所述第二像平面的投影点位置的横坐标，y_l为所述第一像平面的投影点位置的竖直坐标,y_r为所述第二像平面的投影点位置的竖直坐标，z_l为所述第一像平面的投影点位置的纵深坐标,z_r为所述第二像平面的投影点位置的纵深坐标。为方便计算，在本实施例中，将所述第一摄像机O_l和第二摄像机O_r设为原点。在实际计算过程中，可针对用户的某一部分位置进行判断，以达到确认用户位置的效果。例如：针对用户的脸部位置进行判断，或针对用户上衣位置进行判断等。

步骤S5223，根据以下公式计算用户到第一摄像机和第二摄像机连线的距离z：

所述间隔距离为所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离z之和。

具体地，根据相似三角形原理可得：

联立上述式子可得：

即用户到投影介质的距离

固定距离可以由安装人员安装后手动输入，也可以通过上述原理进行在每次第二摄像组开机后进行计算，第二摄像组包括两个相间隔设置的摄像机，通过该摄像机的焦距和间隔距离计算两个摄像机连线到投影介质的距离，设置该距离为固定距离。在本实施例中，第一摄像组和第二摄像组设于投影介质和投影机之间，并靠近投影介质设置，固定距离可足够小，直至忽略不计；在其它实施例中，第一摄像组和第二摄像组可同时设于投影仪上，以减小由于取景畸变导致的计算误差。

通过第一摄像机和第二摄像机获取用户位置，即可计算得到用户到投影介质的距离。在另一实施例，第一摄像组和第二摄像机组为设于投影仪上的双目摄像机，其中两个摄像头朝向投影介质，两个摄像头朝向投影介质前方的用户。

进一步地，参照图7和图8，本发明第四实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，游戏实现方法包括：

步骤S610，获取所述投影介质上至少3个检测点的投影位置信息；

步骤S620，控制所述第二摄像组获取包含所述检测点的检测图片，并获取所述检测点在所述检测图片上的图片位置；

具体地，投影仪向投影介质发出光，使得投影介质上显示图片，用户在投影介质上做出操作，第三摄像机拍摄用户做出的操作，计算出该操作对应的位置，执行该位置对应的代码实现功能。所以需要将摄像机采集到的图像动作与投影仪播发的图片进行坐标系换算。

通过一个平面上的A、B、C三个点，可以确定该三个点到另一平面A’、B’、C’的映射关系，该映射关系可以使用一个3*3的矩阵H描述。于是，摄像机拍摄的检测图片上任意一点p，在投影介质上图像上的点位置为p’，存在关系式：

p'＝Hp

为了计算H，至少需要3个检测点在投影介质上显示图片上的投影位置信息。

步骤S630，根据所述投影位置信息和所述图片位置计算所述投影介质上显示的场景图像和所述第二摄像组拍摄的检测图片的尺寸映射关系；

步骤S640，第二摄像组拍摄用户在所述投影介质上做出操作，基于拍摄的图片获取操作轨迹信息；

第二摄像组实时拍摄用户的动作，并以第三摄像机的存储尺寸和格式进行存储，处理单元根据存储的图片获取操作轨迹信息。

步骤S650，根据所述尺寸映射关系，计算所述操作轨迹信息对应在所述投影介质上场景图像的控制信息，并根据该控制信息对应的指令做出响应。

具体实施时，可增加检测点的个数以减少误差，可以使用棋盘格设置检测点。投影图像棋盘的大小，角点位置已知，再通过第二摄像组拍摄的图像进行角点检测，找出棋盘角点在检测图片上的坐标。这样就有了检测图片与投影介质上显示图片若干对应点，点的数量取决于棋盘格子数。为了提高标定的精度，可以使用RANSAC算法计算H矩阵。有了H矩阵之后，对于摄像机拍摄图像上任意一点，都可以通过上述公式计算出该点在投影图像上的坐标位置。

通过上面的处理过程，用户做出的操作，都可以被第二摄像组拍摄到，再转化成投影仪坐标体系，将该坐标传给相应的游戏引擎，调用游戏引擎封装好的组件去完成交互过程中的游戏任务。游戏引擎可以选择unity3d、cocos等。

进一步地，参照图9，本发明第五实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述步骤S521包括：

步骤S5211，若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，识别所述目标区域在所述第二摄像组拍摄的显示图像中拍摄位置；

可以通过深度学习图像识别目标区域在所述第二摄像组拍摄的显示图像中拍摄位置。

步骤S5212，根据所述尺寸映射关系计算所述拍摄位置在所述投影介质上显示的所述实际尺寸。

例如：目标区域在显示图像上的(x₁，y₁；x₂，y₂)位置，映射关系为(a，b)，那实际尺寸就是(ax₁，by₁；ax₂，by₂)，即用户实际看到的目标区域在场景图像的(ax₁，by₁；ax₂，by₂)内。

进一步地，参照图10，本发明第六实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述预设游戏规则所需参数项目为可穿戴感应器检测的感应数值；所述步骤S300包括：

步骤S350，所述用户终端获取当前连接所述用户终端的可穿戴设备的设备标识，并接收各所述可穿戴设备检测到的所述感应数值；

用户在进行AR投影游戏的过程中，常常需要外接可穿戴设备，通过可穿戴设备检测用户的动作、用户的生理体征变化，以用于进一步分析。

步骤S360，所述用户终端将所述设备标识和所述感应数值关联后发送至所述服务器，以供所述服务器进行处理分析。

服务器接收可穿戴设备检测到的感应数值，根据设备标识将感应数值进行归类，根据预设分析规则进行分析输出分析结果。

例如：以AR投屏射箭游戏为例进行说明。在射箭过程中，为了为教练和运动员提供训练指导，可以采集运动员脉搏信号数据，手指拉弦的拉力等数据，针对这种需求，外接的可穿戴设备可以是柔性压力传感器，通过柔性传感器检测到的压力值变化，分析统计出脉搏值、压力和拉力的关系曲线。

进一步地，所述步骤S100之前，还包括：

所述用户终端根据与所述用户终端对应的终端标识生成二维码，并在所述投影介质上展示所述二维码；

所述服务器接收外设设备解析所述二维码发出的验证请求，所述验证请求包含所述终端标识和所述外设设备的设备标识；

外设设备扫描该二维码，向服务器发送所述终端标识和所述外设设备的设备标识。外设设备具体可以是用户手持的手机、平板等移动智能设备。

所述服务器查询数据库中是否存在预存设备信息与所述设备标识匹配；

具体地，预存设备信息为本领域技术人员预先存储的设备信息。

若所述数据库中存在所述预存设备信息与所述设备标识匹配，则所述服务器向所述用户终端发送验证合法指令；

若所述数据库中不存在所述预存设备信息与所述设备标识匹配，则所述服务器向所述用户终端发送验证不合法指令，所述用户终端显示连接失败。

所述用户终端接收到所述验证合法指令后，与所述外设设备建立连接。

仅验证合法的外设设备才能与用户终端进行连接，一方面可以确定该外设设备具体的作用，另一方面可以确定各个连接至用户终端的外设设备是否符合游戏规定，避免用户在进行竞技游戏时采用与他人不同的外设设备。

进一步地，所述游戏实现方法还包括：

所述用户终端向所述服务器发送游戏关卡标识和与所述游戏关卡标识对应的游戏结果；

所述服务器获取所述游戏关卡标识对应的预设过关标准，判断所述游戏结果与所述预设过关标准匹配；

若所述游戏结果与所述预设过关标准匹配，则向所述用户终端发送关卡开放指令；

若所述游戏结果与所述预设过关标准不匹配，则向所述用户终端发送关卡关闭指令；

所述用户终端接收所述关卡开放指令，开放所述游戏关卡标识之后的下一游戏关卡标识对应的游戏关卡。

在游戏过程中，通过用户每次游戏结果，判断用户是否有资格进入下一游戏关卡的比赛。

进一步地，参照图11，本发明第八实施例提供一种基于AR技术的游戏实现方法，基于上述实施例，所述步骤S100之后，还包括：

步骤S910，所述用户终端获取用户标识，将所述用户标识发送至所述服务器；

具体地，在投影介质上显示登录页面，用户在登录页面的提示下输入账户和密码进行登录。用户标识为可以区别各个用户的账户名或字符串，各个账户对应账户信息，账户信息包括用户资料、游戏数据分析、用户钱包、订单、外设设备绑定、社交好友等。

步骤S920，所述服务器在数据库中查询所述用户标识对应所述游戏标识的游戏状态；

游戏状态具体可以是游戏关卡、游戏货币、游戏装备等。

步骤S930，所述服务器判断所述游戏状态是否符合预设标准；

若所述游戏状态符合所述预设标准，执行：步骤S200；

若所述游戏状态不符合所述预设标准，所述服务器向所述用户终端发送验证失败指令。

具体地，可以判断用户当前是否具有进行该游戏关卡的权限；账户内的游戏货币是否满足该游戏的进行等。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理单元执行时实现如上所述的基于AR技术的游戏实现方法。

本发明存储介质的具体实施例与上述基于AR技术的游戏实现方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台基于AR技术的游戏系统执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于AR技术的游戏实现方法，其特征在于，该方法包括：

用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器；

所述服务器查询所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端；

所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器；

所述服务器判断所述环境参数信息是否匹配所述游戏规则中的预设参数；

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏；

所述游戏为竞技游戏，所述服务器接到至少两个所述用户终端发送的相同所述游戏标识；所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同；

若发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息，则向所述用户终端发送开启指令，以使所述用户终端开启所述游戏标识对应的游戏；

所述用户终端包括投影仪、投影介质、用于拍摄用户活动的第一摄像组、以及用于拍摄所述投影介质显示画面的第二摄像组，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述环境参数信息是否相同的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的场景图像中目标区域的实际尺寸；

根据所述第一摄像组的安装位置和拍摄的用户图像和所述显示图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离；

计算所述间隔距离与所述实际尺寸的比例关系；

判断发送相同所述游戏标识的所述用户终端发送的所述比例关系是否相同；

所述第一摄像组包括相间隔设置的第一摄像机和第二摄像机；所述根据所述第一摄像组拍摄的用户图像，计算得到用户到所述投影介质的间隔距离的步骤包括：

获取所述第一摄像机和第二摄像机的焦距、所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离，以及所述第一摄像机和第二摄像机的连线到所述投影介质的固定距离；

根据用户在所述第一摄像机和第二摄像机采集的所述用户图像中的位置，分别生成第一像平面的投影点位置和第二像平面的投影点位置；

根据以下公式计算用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离：

根据所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离计算所述间隔距离所述间隔距离为所述固定距离和所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离之和,其中,z为所述用户到所述第一摄像机和第二摄像机连线的距离,T为所述第一摄像机和第二摄像机之间的距离,f为所述第一摄像机和第二摄像机的焦距,x_l为所述第一像平面的投影点位置的横坐标,x_r为所述第二像平面的投影点位置的横坐标。

2.如权利要求1所述的基于AR技术的游戏实现方法，其特征在于，所述游戏实现方法包括：

获取所述投影介质上至少3个检测点的投影位置信息；

控制所述第二摄像组获取包含所述检测点的检测图片，并获取所述检测点在所述检测图片上的图片位置；

根据所述投影位置信息和所述图片位置计算所述投影介质上显示的场景图像和所述第二摄像组拍摄的检测图片的尺寸映射关系；

所述第二摄像组拍摄用户在所述投影介质上做出操作，基于拍摄的图片获取操作轨迹信息；

根据所述尺寸映射关系，计算所述操作轨迹信息对应在所述投影介质上场景图像的控制信息，并根据该控制信息对应的指令做出响应。

3.如权利要求2所述的基于AR技术的游戏实现方法，其特征在于，所述若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，根据所述第二摄像组拍摄的显示图像，计算所述投影介质上显示的画面的实际尺寸的步骤包括：

若所述环境参数信息与所述预设参数匹配，识别所述目标区域在所述第二摄像组拍摄的显示图像中拍摄位置；

根据所述尺寸映射关系计算所述拍摄位置在所述投影介质上显示的所述实际尺寸。

4.如权利要求1所述的基于AR技术的游戏实现方法，其特征在于，所述预设游戏规则所需参数项目为可穿戴感应器检测的感应数值；所述用户终端根据所述参数项目采集用户当前所处环境的环境参数信息，并发送至所述服务器的步骤包括：

所述用户终端获取当前连接所述用户终端的可穿戴设备的设备标识，并接收各所述可穿戴设备检测到的所述感应数值；

所述用户终端将所述设备标识和所述感应数值关联后发送至所述服务器，以供所述服务器进行处理分析。

5.如权利要求1所述的基于AR技术的游戏实现方法，其特征在于，所述用户终端获取游戏标识，将所述游戏标识发送至服务器的步骤之后，还包括：

所述用户终端获取用户标识，将所述用户标识发送至所述服务器；

所述服务器在数据库中查询所述用户标识对应所述游戏标识的游戏状态；

所述服务器判断所述游戏状态是否符合预设标准；

若所述游戏状态符合所述预设标准，执行：所述服务器确定所述游戏标识对应的预设游戏规则，并将所述预设游戏规则中所需参数项目发送至所述用户终端的步骤。

6.一种基于AR技术的游戏系统，其特征在于，包括：

用户终端，包括投影单元、第一通信单元、第一存储单元、第一处理单元和存储在所述第一存储单元上并可在所述第一处理单元上运行的第一计算机程序；

服务器，包括第二通信单元、第二存储单元、第二处理单元和存储在所述第二存储单元上并可在所述第二处理单元上运行的第二计算机程序；

所述第一处理单元执行所述第一计算机程序，并且所述第二处理单元执行所述第二计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于AR技术的游戏实现方法的步骤。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理单元进入时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于AR技术的游戏实现方法的步骤。

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